电厂汽轮机节能控制系统的优化研究

电厂汽轮机节能控制系统的优化研究

李永祥

黑龙江龙煤鹤岗矿业有限责任公司热电厂 黑龙江鹤岗  154100

摘要：从电厂的角度看，一方面是要尽量提升整体产出，另一方面也要落实节能，将发电过程中的能源进行有效利用。而汽轮机作为发电过程中的重要生产设备，其运行的平稳性以及节能状态，则是关系到整个发电工作效率的一个重要因素。能够提升汽轮机工作效率的因素很多，节能是一个主要方面，而要想从日常运行优化的角度出发对节能这个目标进行落实，则需要深入汽轮机运行的每个运行细节中进行考察，才能提出针对性的方案。

关键词：电厂；汽轮机；节能控制

引言

汽轮机是发电厂的核心设备，随着电网系统负荷的峰谷差不断增加，需要火电机组通过频繁启动、停机的方式来深度参与电网系统的调峰任务。因此，对汽轮机组运行的稳定性和经济性提出了更高的要求。为了提高启停时的安全性，在启动过程中需要对汽轮机组进行暖机。但在实际操作时发现，汽轮机组在启动暖机阶段存在着暖机时间长、效果差、能耗高的不足，极大地影响了火电机组的快速启动以及非计划停机甩负荷后的快速并网。为了提高汽轮机组的暖机效率、降低能耗，从汽轮机的调节汽门、控制机构等入手，对其暖机过程和甩负荷过程进行了分析，确定了阀门函数不合理、DEH转速控制逻辑和旁路阀门特性匹配性差是影响汽轮机组运行经济性和效率的关键因素。因此，针对性地提出了一种在DEH转速控制模式下的变阀位函数优化方案，为汽轮机组的节能运行控制提供了依据。

1电厂汽轮机节能降耗技术应用的意义

现阶段，国内电力企业管理人员逐步认识到汽轮机运行中的高能耗给企业发展带来的不利影响，纷纷加大了节能减排措施的治理和研发力度，确保同等物资保障的基础上，给企业带来更大的经济收益。实践表明，电力企业生产中应用了节能减排技术后，资源浪费以及污染物超标等问题得到了有效改善，大大提高了企业现有资源的利用效率，为社会经济持续稳定增长奠定良好的基础。

2电厂集控运行汽轮机运行存在的问题

2.1汽轮机的蒸汽分配方式对能耗有很大影响

当前，汽轮机的配汽方式多为复合，为了确保机组的高效运转，在各个阶段都要采取不同的方法。在高负载时，采用连续阀作为动力源，其工作效率比较高。在汽轮机起动和低载工况下，汽轮机的工作方式多为单阀。但是，在机组启动、低负载时，其工作效率比较低下，且能量损耗比较大。

2.2汽轮机组运行能耗过大

在计算机操作过程中，各个机组的性能都会对整个机组的运行效率产生一定的影响。从目前的情况来看，某些电站的机组存在很大的问题。如循环水泵在使用中存在的能耗高、压力不足等问题，使其无法充分发挥其应有的功能。再比如，在给水泵装置的运行中，经常会出现不能精确地给水的问题。另外，建立的供水方式也不够理想，不仅会造成能耗的增加，而且会造成能源的浪费。

2.3裂缝泄漏

在集控运行的操作管理模式下，各装置的工作看似有序，而像汽轮机这样的水力装置却始终承受着很大的外压和振动。另外，涡轮机的浇铸材料为铸铁，所以，铸造技术不能精确地检测出全部的铸件缺陷。在此基础上，汽轮机外壳在满载过程中会逐渐产生砂眼渗漏、裂缝渗漏，从而使整个机组的性能不断降低，甚至彻底报废。

3从运维的角度落实汽轮机节能问题

3.1加强汽轮机汽封管控

汽封属于汽轮机的一个常规管控项。无论是从理论角度还是在实际工作中，电厂都会对汽轮机展开过热力性能测试，保证其符合运行指标，这也是保证汽轮机能量转化效率的一个基础。但是，对汽轮机进行抽查就会发现，工作中热力性能不足的问题仍然十分普遍，汽轮机缸效率通常都会比理论值低超过20%，有些还会超过30%。这就导致汽轮机在运行过程中必然会出现汽封齿因为摩擦等原因而脱落，而这一问题的产生，直接会对随后的工作环节产生影响，并且进一步形成安全隐患。实际工作中，要想实现汽封的优化，首先，需要对汽封间隙进行重新确定。在空港的情况下，对隔板数据的实际值、设定值进行测量，而后对获取的数据进行匹配筛选，再对汽轮机内缸进行配置并且查看汽封环齿环是否存在变形问题。在对汽封环装入前需要确定好汽封环的间隙指标，并且在装入后，需要将汽封齿高度控制在0.2mm范围内。随后测量记录动静间隙大小，确保汽封环得到有效控制，并且将新一步考察汽轮机的实缸汽封间隙，对考察结果进行记录存档。其次，另一个需要关注的问题则是对原有汽封的拆除，拆除过程中，首先，需要确定在密封环境中展开工作，确保诸如水垢、铁锈等杂质不会带来不良影响，导致汽封模块安装与动静间隙距离工作存在较大误差。对于此种问题，在进行汽封安装前，需要注意首先依据设计图来确定汽封相关属性，并且对相关配件进行妥善规划和编号，通过质检后才能进行安装。

3.2加强汽轮机燃烧调整

为了进一步提高汽轮机燃烧效率，工作人员需要做以下工作：（1）设定科学合理的过剩空气系数，以改善燃烧模式及实际工况。比如，通过改进分配，可以保证过剩的空气系数是合理的。若系数过高或过低，会使汽轮机的燃烧效率大幅下降。（2）要对燃烧费用进行合理的控制，采取科学、完善的煤种混合燃烧模式，并按煤的热值进行调节。然而，在节省燃油费用时，应从保证汽轮机燃烧的安全性和稳定性出发，从保证汽轮机运行的安全性和稳定性出发，以减少燃烧费用。（3）员工应该加强对设备的保养，以降低燃料消耗量。（4）在实际运行中，为了避免因燃料状况不理想而需要加油的情况，必须按照煤种的燃烧状况和煤种状况来进行分配。（5）对油箱进行改造，尤其是对大容量油枪进行改造，并将其更名为小型油枪。

3.3减小工质损失工质的科学化调整

对电厂集控运行实现节能降耗有着积极的意义，也是其重要的组成部分。因此，需要提高工质损失的重视程度。一方面，注重回收疏水。在冬季为避免预期冷端发生低温腐蚀问题，可以采取投入一次、二次暖风器的方式，并积极投入采暖系统，暖风疏水以及采暖系统疏水外排使得机组补水率不断增加，提高机组运行效率。此时可将疏水回收至排气装置中，优化和改善机组效率。另一方面，保障受热面清洁，做好锅炉高低受热面、脱硝系统及空预器吹灰。为防止吹灰疏水外排导致工质浪费，应定期取样化验，确保水质合格后将其回收到排气装置内。该种方式有助于节约除盐水，优化机组补水率，提升机组运行效率。除此之外，做好疏水扩容器阀门的严密检查，使其在运行过程中具有良好的密封性能，当发现泄漏问题时，立即向上级报告并及时采取有效措施予以处理，确保电厂设备能够长期稳定运行，预防工质损耗过高。

结束语

对于电厂来说，在实际的生产运营过程中提高对节能降耗的重视程度尤为重要。现阶段，大多数的电厂已经采用了集控运行技术，在提高电厂的生产质量和生产效率方面有着突出的表现。但同时，集控运行过程中也易产生浪费、能源消耗过多等问题。因此，只有树立正确节能降耗意识，才能有效控制电厂的成本，避免对生态环境造成严重影响。在开展节能降耗工作中，与电厂设备与集控运行特点相结合，最大限度降低能源的损耗量，促进电厂的健康、可持续发展。

参考文献

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